JPH01284371A - ガス遮断性発泡ポリスチレン容器の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はガス遮断性発泡ポリスチレン容器の製法に関
する。さらに詳しくは発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の
発泡成形からなる食品等の容器であって、食品等の保全
のため、水分の遮断、保持、酸素の透過防止、保香、風
味の保持性等を向上したガス遮断性容器の製法に関する
。

（ロ）従来の技術 即席麺用のカップ状容器等食品の包装容器として、発泡
ポリスチレンｍ脂粒子で構成された側壁および底壁から
なる容器が使用されている。この発泡ポリスチレン製容
器は、熱湯を注入したときの断熱性か侵れると共に軽量
であり量産性が良く安価で使い捨て可能なものとして広
く普及している。しかしながら、上記発泡ポリスチレン
製容器の場合、水蒸気や酸素の透過性が高く内部の食品
等に水分が含有され粉末スープを固化したり、酸素の侵
入で油脂分か酸化したり、食品の変質を促し、食味等を
損なう欠点があった。

そこで発泡ポリスチレン製容器の内面を、ガス遮断性の
高い素材として知られている塩化ビニリデン系樹脂層で
被覆することが行われている。この方法は、上記発泡ポ
リスチレン製容器を２，０００〜３．００Ｏｒｐｍ　　
の高速で一様に回転しておき、その内側に塩化ビニリデ
ンラテックスを通常のエアスプレにより噴霧し、上記回
転力により延展させると共に余剰のラテックスを振り切
ることにより塗工し波膜形成さける方法である（特公昭
５４−３５５３１号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記方法は容器の内側のみに塗工が限定
されており、さらに高速回転による遠心力でラテックス
を流し拡げるものなので、どうしても容器底部が薄く、
側壁のリップ部が厚くなる傾向かあり一様な塗膜肉厚が
得られない。また個々の塗工樹脂量が一定になり難い。

この発明はかかる状況に鑑みなされｆ二色のであり、食
品用の包装容器として重要なガス遮断性に優れると共に
断熱性や強度、形状精度等の諸性能にも優れる発泡ポリ
スチレン容器の製法を提供しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子で発泡成形された容器の少なくとも内面の全体にわ
たって、塩化ビニリデンラテックスの塗工膜を形成する
に際し、上記容器を３００〜２．００Ｏｒｐｍ、で回転
させつつ所望の塗工面に対して噴霧口を位置さけたエア
レススプレノズルを用いて、ポリ塩化ビニリデン７０〜
９０％とメチルアクリレートおよび／またはアクリロニ
トリルｌＯ〜３０％との二元らしくは三元共重合樹脂分
が４０〜６０重量％で含有された塩化ビニリデンラテッ
クスを、５０〜５００ｍ５ｅｃの吐出時間で噴霧するこ
とにより、均一なガス遮断性塗布膜を形成ずろことを特
徴とするガス遮断性発泡ポリスチレン容器の製法か提供
される。

この発明の方法は、発泡性ポリスチレン系Ｍｉｔ脂粒子
の発泡成形体を比較的低速度で回転しつつ、これにエア
レススプレノズルを用いて塩化ビニリデンラテックスを
塗工することを特徴とする。

この発明において塗工対象となる容器は、発泡性ポリス
チレン系樹脂粒子を発泡成形して得られるものであり、
さらに開口を有するものが好ましい。上記発泡性ポリス
チレン系樹脂粒子としては、スチレン重合体、メチルス
チレン重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
スチレンとアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エス
テルとの共重合から選択される１種の樹脂に、該樹脂の
軟化点より低い沸点を存する炭化水素からなる発泡剤を
１〜１０重量％を含有したしのが好ましい。

この発明において、上記容器に対する塗工は、エアレス
スプレノズルを用いて行われる。ここでエアレススプレ
とは通常、一般金属塗装のみならずプラスチック、皮、
装飾品等の塗装に使用されるものであり、塗工液に直接
加圧して、ノズルより吐出させ、そのエネルギで微粒化
し、対象物まで遅び、付着させるものである。すなわち
比較的高い加圧（４０〜１００ｋｇ／ｃｍ’）によって
ノズルから高速に放出されるとき、大気と激しく衝突し
、霧化する方式であり、通常のエアスプレに比べて、放
出速度か数倍速く、成形品表面の発泡性樹脂粒子間にあ
る凹部への入り込みが大であり、また塗工付着効率が約
３０％程度高い等の利点を有している。さらにこのエア
レススプレの利点は、塗工樹脂量の調節を吐出時間を設
定することにより精度良く行うことができることである
。

この発明において、上記エアレススプレノズルに用いら
れる塗工液としては、対象物の容器に濡れ易く、塗工液
の波型れが生じにくく、成膜性が良い等の使用性が良好
で、かつ、ガス１！！断性、塗膜とポリスチレン系粒子
の発泡成形品との密着接合性、塗膜の強度、発泡成形品
に追従できるたわみ性、耐プロブキング性、ヒートシー
ル性、耐候性またはＲ製塗工液の使用時の安定性から、
所望の塩化ビニリデンラテックスが用いられる。該塩化
ビニリデンラテックスは、アクリレート、メタクリレー
ト、アクリロニトリル、塩化ビニルとの二元もしくは三
元の共重合物でＲ製される。すなわちポリ塩化ビニリデ
ン７０〜９０１ｆｔ、％／メタクリレートｌＯ〜３０重
量％の共重合体、またはポリ塩化ヒニリデン７０〜８０
重量％／メタクリレートｌＯ〜２０重量％／アクリロニ
トリル１０〜２０重量％の共重合体、またはポリ塩化ビ
ニリデンＴＯ〜９０重量％／アクリロニトリル１０〜３
０重量％の共重合体が適当である。ラテックスは、塗工
において発泡成形品との濡れ性が良く、塗膜のビンポー
ルおよびクラックがなく、かつ、液垂れ（縞模様になる
状態）が生じにくく、塗膜成形（固化と水分乾燥）が適
当な速度で行われることが必要であり、この点から、ラ
テックスの樹脂分は濃度穴の方が望ましいが、ラテック
スの保存性、使用時の安定性も必要であり、樹脂分は４
０〜６０重量％か適当であり、さらに４５〜５５重量％
が好ましい。塗工時のラテックスのはじきや塗膜のビン
ボール等の発生は湿潤の部分的欠陥によるものであるが
、この点は界面活性剤の適当な選択によって表面張力の
低下することで改善される。またこれらの界面活性剤は
重合時の乳化剤またはラテックス保存性の乳化安定剤と
して不可欠となる。従ってこの発明において上記ラテッ
クスに用いられる界面活性剤及しては、アニオン系界面
活性剤としては、ソジウムアルキルアリールスルホネー
ト、ソジウムアルキルスルホネート、ソジウムアルキル
サルフェート、アルキルナフタリンスルホネート等が、
またノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ノールエーテル、ポリエチレングリコール高級脂肪酸エ
ステル、ソルビタン高級脂肪酸エステル等が挙げられる
。上記アニオン系とノニオン系の界面活性剤は併用され
て乙よく、これらの界面活性剤はラテックス中に０．０
５〜１．０重量％で使用されることが好ましい。この場
合ラテックス樹脂粒子径は０．１〜０．２μｍとなり、
ラテックス表面張力は３０〜６０ｄｙｎｅ／ｃｍ　（ａ
ｔ２０℃）の範囲となる。

この発明において前述の容器に対して前記エアレススプ
レノズルを用いて上記塗工液を塗工する場合、前記容器
を低速度で回転させつつ、その容器の少なくとも内面の
全面にわたってむらのないように行なわれる。上記低速
度とは通常エアスプレノズルを用いて行われる塗工時よ
りし低い速度であり、３００〜２．ＯＯＯｒｐｍ、の範
囲から選択される。

この塗工にあたっては上記エアレススプレノズルは所望
の塗工面に対してむらなく塗工できるよう噴霧口を位置
させて設置される。上記エアレススプレノズルを１本で
用いる場合は、所望の塗工面、例えば側面および底面毎
に所定回数の塗工工程を操り返して行われるのが好まし
いが、所望の塗工面毎に対して噴霧口を位置させ、かつ
むらなく塗工するに足る数のエアレススプレノズルを用
いて同時に塗工するようになされるものであってもよい
。またさ、らに開口を有する容器の場合はその外面が塗
工対象とされてもよい。上記のごとく所定数で設置され
るエアレススプレノズルによる１回の吐出時間は、前述
のラテックスを必要最小限量で正確に塗工できかつ塗膜
厚みのバラツキの少ない被膜形成か達成できるように調
製される。この−例として、容器に塗布された上記ラテ
ックスが流れて縞模様になるのを防ぐ限度量を４０ｇ／
ｍ”とすると、上記容器の回転速度が３００〜２．００
Ｏｒｐｍ、の範囲に調節された場合、吐出時間は５０〜
５００ｍ５ｅｃの範囲に設定されることが好ましいもの
として挙げられる。また上記限度量を２回以上に分けて
吐出する方が、より均一でかつガス遮断性能が良好な塗
膜が形成される点で好ましい。以上のことは後述する実
施例の記載か参照される。

この発明において、上記スプレによる塗工前に、対象と
なる発泡成形品を予熱することが、塗工後の成膜時にピ
ンホールやクラック等を抱き込まないようにする点で好
ましい。また上記塗工後におけろ成膜化に際しては、塗
工時よりも低速（例えばｌＯ〜２Ｏｒｐｍ、　）で発泡
成形品を回転しながら熱風で乾燥することが好ましい。

この熱風乾燥時の条件は、基材の発泡成形品が発泡膨張
しない温度範囲に限られ、例えば９０〜１００℃とされ
ろ。また加熱時間は熱風吹き出し口の面積・風量によっ
て異なるが、６０〜１２０ｓｅｃ程度が適当である。ま
た、発泡成形品を量産しているときの塗工においては、
カップを積み重ねるスクッキング方式か採られ、塗膜に
よるブロッキング（粘着）の防止が必要となる。このブ
ロッキングは塗膜の乾燥不足に伴い発生するので乾燥を
充分しておく必要がある。さらに乾燥後、ポリ塩化ビニ
リデンの結晶化を完結させることがガス遮断性の点から
好ましく、４０〜６０℃で１０〜４０時間キユアリング
を行うことが好ましい。

なお、上述した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその発
泡成形品には従来品がそのまま適用できる。また発泡倍
数は約５〜６５倍の発泡成形品が好ましい。またこの発
明の方法に供する発泡成形品は、容器体形状であればカ
ップ状、箱状、片状、皿状等どのようなものであってら
よい。

（ホ）作用 この発明によれば、３００〜２，０００ｒｐｍ、の低速
度で回転される発泡性ポリスチレン系樹脂粒子発泡成形
容器に、ポリ塩化ビニリデン７０〜９０％とメチルアク
リレートおよび／またはアクリロニトリル１０〜３０％
との二元もしくは三元共重合樹脂分が４０〜６０重量％
で含有された塩化ビニリデンラテックスを、エアレスス
プレノズルにより５０〜５００ｍ５ｅｃの吐出時間で噴
霧することにより、上記容器の少なくとも内面が一様に
塗布されてかつ塗布された塗布液が遠心力による不均一
な分布も生じずに、厚みの均一なガス遮断性塗膜が形成
されることとなる。

以下実施例によりこの発明の詳細な説明するが、これに
よりこの発明は限定されるものではない。

（へ）実施例 発泡性ポリスチレン粒子である平均粒径０．４ｍｍφの
エスレンビーズＨＫ（ペンタンｓ、ｏ重量％含有）を常
圧飽和水蒸気中で撹拌しながら嵩密度９０ｇ／（ｌに予
備発泡し、その発泡粒を４５０ｍ（カップ状の成型型窩
に充填し、水蒸気圧２．２ｋｇ／ｃｍ”で間接加熱２．
０ｓｅｃ、直接加熱２．０ｓｅｃで成形を行い、冷却水
を３．５ｓｅｃ通し、型窩を取り外し発泡粒が融着一体
化したカップ状成形品を得た。

塩化ビニリデン８０重量％、メチルアクリレート２０重
量％の比率の共重合体をソジウムアルキルスルホネート
およびポリエチレングリコール高級脂肪酸で乳化分散さ
せた樹脂分５０％のラテックスを調製した。

上記塩化ビニリデンラテックスを、前記カップ状成形品
の外面に塗工するにあたり、第１図の模式図に示される
ようカップ状成形品（１）の側面方向および底部方向に
向かって設置された２本のエアレススプレノズル（２Ｘ
３）（いずれもノードソン社、タイプ７１３−２０１Ｗ
／ＲＥＳ）を用い、２段ピストンポンプで液圧４０ｋｇ
／ａｍ”とし、上記成形品（１）をｉ、ｏｏｏｒｐｍ、
の速度で回転させ、これに対して、上記各ノズルの吐出
時間をそれぞれ、ノズル（２）＝３２０ｍｓｅｃ、ノズ
ル（３）　：　１５０ｍ５ｅｃに設定して塗工した。

スプレ塗工後、９０℃の熱風を吹き出し口面積１５ｃｍ
’から風速５ｍ／ｓｅａで、ｌＯｒｐｍ、で回転してい
る塗工カップに吹き付け、１２０ｓｅｃ乾燥した。

上記塗工工程を２回繰り返し、１カツプあたりポリ塩化
ビニリデン系樹脂１．０＝１．１ｇｒ付着のほぼ均一な
２０〜２５μｍ肉厚の塗膜を形成した。更に該塗工樹脂
の結晶化完結のため、４０℃で４０時間キユアリングを
行い、ガス遮断性の発泡ポリスチレン製カップを得た。

以上の工程を経て製造されたカップは、発泡ポリスチレ
ン成形品とポリ塩化ビニリデン塗膜の接合一体化らよく
、カップ同志のスタッキング時のブロッキングもなく、
製造面、用途面で回答支障をきたすものではなかった。

そして水蒸気透過試験で当ガス遮断性カップの透過速度
は３０℃、７５％Ｒ）Ｉで１．３ｇｒ／＋”２４ＨＲ５
であり、従来のポリ塩化ビニリデン塗工しないカップの
透過量４５〜５０ｇ／Ｉｌｌ″に比べて著しく水蒸気遮
断性が高いことが実証された。

（ト）発明の効果 この発明によれば、これまで通常の発泡性ポリスチレン
系樹脂粒子より発泡成形された容器に、ポリ塩化ビニリ
デンラテックスをスプレ塗工し成膜させ、密着一体化し
た二重構造容器を製造することでガス遮断性の良い容器
を得ることができる。

従って即席麺等の食品容器として必要なガス遮断性をポ
リ塩化ビニリデン塗膜によって良好に発揮すると同時に
発泡成形体によって断熱性や形状維持性をも良好に発揮
できることとなり、極めて商品価値の高い容器を製造で
きろことになる。

またこの発明の方法をポリスチレン系発泡シ−トに用い
ることにより、従来ポリ塩化ビニリデンフィルムをラミ
ネートしたシート酸形の加工時における延伸？こよって
、一定方向に対する強度が弱くなったり、裂けやすくす
る欠点を解消することができる。

またさらに深い容器や複雑な形状の容器等にも簡便に塗
工てきる方法である。

以上この発明の方法は、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子
の発泡成形により得られる発泡成形品に対し、吸湿、脱
湿、減量、香気の散逸、空気酸化による風味の低下等の
防止に優れた発泡容器を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一実施例の塗工工程のエアレ
ススプレノズルの配置を示す模式図である。 （１）・・・・・・カップ状発泡成形品、（２）、（３
）・・・・・・エアレススプレノズル。 ２１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子で発泡成形された容
   器の少なくとも内面の全体にわたって、塩化ビニリデン
   ラテックスの塗工膜を形成するに際し、上記容器を３０
   ０〜２，０００ｒｐｍ．で回転させつつ所望の塗工面に
   対して噴霧口を位置させたエアレススプレノズルを用い
   て、ポリ塩化ビニリデン７０〜９０％とメチルアクリレ
   ートおよび／またはアクリロニトリル１０〜３０％との
   二元もしくは三元共重合樹脂分が４０〜６０重量％で含
   有された塩化ビニリデンラテックスを、５０〜５００ｍ
   ｓｅｃの吐出時間で噴霧することにより、均一なガス遮
   断性塗布膜を形成することを特徴とするガス遮断性発泡
   ポリスチレン容器の製法。